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1、生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 (4)(4)第1页，共21页，编辑于2022年，星期一一、对生物膜结构的探索一、对生物膜结构的探索二、生物膜流动镶嵌模型的特二、生物膜流动镶嵌模型的特点点第2页，共21页，编辑于2022年，星期一 19世纪末，欧文顿用世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，的通透性进行上万次实验，发现问题：发现问题：细胞膜对不同物细胞膜对不同物质的通透性不同。质的通透性不同。非脂溶性物质非脂溶性物质脂溶性物质脂溶性物质膜是由脂质组成的膜是由脂质组成的第3页，共21页，编辑于2022年，星期一时间：20世纪初实验：科学家
2、对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学分析红细胞的细胞膜红细胞的细胞膜成果：确定膜的主要成分的确是脂质和蛋白质。第4页，共21页，编辑于2022年，星期一时间：时间：1925年年 人物：两位荷兰科学家人物：两位荷兰科学家Gorter和和Grendel实验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在实验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气空气水界面上铺展成单分子层，水界面上铺展成单分子层，测得脂质测得脂质单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层续的两层第5页，共21页，编辑于2022年，星期一磷脂
3、分子第6页，共21页，编辑于2022年，星期一磷脂分子可以在空气和水的界面上展开磷脂分子可以在空气和水的界面上展开为一层为一层第7页，共21页，编辑于2022年，星期一连续连续两层两层排列排列细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层,亲水的头朝外亲水的头朝外,疏水的尾巴藏在内部疏水的尾巴藏在内部.第8页，共21页，编辑于2022年，星期一 1959年，罗伯特森利用电镜，获得了年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗清晰的细胞膜照片，显示暗明明暗的三层暗的三层结构。结构。第9页，共21页，编辑于2022年，星期一提出生物膜模型的观点提出生物膜模型的观点 蛋
4、白质蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构蛋白质三层结构(假说假说)特点特点:1.承认膜是由脂质和蛋白质组成承认膜是由脂质和蛋白质组成,但都是但都是静止静止的的.2.蛋白质蛋白质均匀均匀的分布在脂双层两侧的分布在脂双层两侧.假如膜是静止的能否解释变形虫的摄食现象假如膜是静止的能否解释变形虫的摄食现象?第10页，共21页，编辑于2022年，星期一新技术手段的运用得到:膜蛋白不是全部平铺在脂质表面膜蛋白不是全部平铺在脂质表面,有的有的蛋白质镶嵌在脂质双分子层中蛋白质镶嵌在脂质双分子层中.第11页，共21页，编辑于2022年，星期一小鼠细胞和人细胞融合实验时间：时间：1970年年 人物：费雷和埃迪登等人物：费
5、雷和埃迪登等实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标记后融合料标记后融合第12页，共21页，编辑于2022年，星期一该实验推翻静止模型的观点该实验推翻静止模型的观点,认为细胞膜上的认为细胞膜上的蛋白质蛋白质具有具有流动性流动性.其他一些实验证明其他一些实验证明:脂质也具有流脂质也具有流动性动性.总结总结:细胞膜上的脂质和蛋白质都具细胞膜上的脂质和蛋白质都具有流动性有流动性.细胞膜具有流动性细胞膜具有流动性第13页，共21页，编辑于2022年，星期一二、生物膜的流动镶嵌模型 1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础
6、上，提出了流动镶嵌模型证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。1、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，、磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧，亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物膜的基本亲水性头部朝向膜的外侧，组成生物膜的基本骨架；骨架；第14页，共21页，编辑于2022年，星期一2、蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，或嵌插蛋白质或镶嵌在脂双层的表面，或嵌插在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，表现出在其内部，或横跨整个磷脂双分子层，表现出分布的不对称性。分布的不对称性。第15页，共21页，编辑于2022年，星期一（2）膜蛋白的运动性）膜蛋白的运动性3、磷脂分子和大多数蛋白质是可以运、磷脂分子和大多数蛋白质是可
7、以运动的，体现了膜的流动性动的，体现了膜的流动性（1）磷脂分子的运动性）磷脂分子的运动性第16页，共21页，编辑于2022年，星期一第17页，共21页，编辑于2022年，星期一在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白(有特异性)，叫做糖被。有些多糖与磷脂分子结合形成糖脂第18页，共21页，编辑于2022年，星期一一、对生物膜结构多数人接受的模型是：一、对生物膜结构多数人接受的模型是：本课小结二、生物膜流动镶嵌模型结构特点是：二、生物膜流动镶嵌模型结构特点是：三、生物膜流动镶嵌模型功能特点是：三、生物膜流动镶嵌模型功能特点是：流动性流动性选择透过性选择透过性流动镶嵌模型流动
8、镶嵌模型第19页，共21页，编辑于2022年，星期一思考比较：思考比较：流动镶嵌模型与蛋白质流动镶嵌模型与蛋白质脂质脂质蛋白质三层结构模蛋白质三层结构模型有何异同？型有何异同？第20页，共21页，编辑于2022年，星期一相同点：相同点：都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质都认为组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质。不同点不同点：1、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不均匀、流动镶嵌模型认为蛋白质在膜中的分布是不均匀的。而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的。而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧的两侧2、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而、流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的，而三层结构认为生物膜是静止结构三层结构认为生物膜是静止结构第21页，共21页，编辑于2022年，星期一